Olga Tagadiucd.h.ș.m., conferențiar

ŢC fibros lax - ţesutul adipos subcutanat, fasciile, stroma, etc.;

ŢC fibros compact - ligamentele, tendoanele, oasele, cartilajele, valvele cordului, vasele sangvine, etc.;

forme speciale ale ŢC - cornea, corpus vitros, pereţii interni ai organelor cavitare, dentina, pulpa .

1. Biomecanică - formează carcasa organismului (scheletul), care împreună cu muşchii asigură mişcarea.

2. Trofică - constituie mediul intern al organismului şi împreună cu vasele sangvine asigură trofica organismului.

3. De depozitare - poate forma rezerve de lipide, pigmenţi, H2O, compuşi minerali, etc.

4. De protecţie - preîntâmpină răspândirea infecţiei (pielea, capsulele, etc.).

5. De reparaţie - deoarece şi-a păstrat capacitatea de proliferare celulară, poate completa unele defecte tisulare (are loc cicatrizarea).

1. Fibroblaste sau condroblaşti sau osteoblaste - sunt celule fixe de origine locală (ŢC), care sintetizează proteinele şi fibrele matricei extracelulare, în special, colagenul şi elastina.

2. Macrofagele - sunt celule fixe, care provin din monocitele sangvine, numărul cărora se măreşte semnifacativ în infecţii cronice.

3. Granulocite şi limfocite - celule mobile de provinienţă sangvină, care se acumulează în infecţii acute.

Este formată din proteine fibrilare incluse într-un gel polizaharidic hidratat.

Proteinele şi polizaharidele interacţionează şi se asamblează în structuri tridimensionale.

Colagenul

Elastina

33% glicină 23% prolină şi hidroxiprolină (Hyp) 11% alanină Prezenţi:

• Hidroxilizina (Hyl), • alizina,• hidroxializina,• acidul γ-carboxiglutamic (Gla).

Lipseşte cisteina

Catene primare omoloage – α1000-1100 radicali Succesiune repetitivă (Gli-X-Y)n, unde Gli –

glicina, X – Pro sau alt aminoacid, Y – 4-Hyp sau alt aminoacid

# α-elicea colagenică,# răsucită spre stânga, # mai laxă comparativ cu α-spirala clasică (o spiră - 9,3Å,

conţine 3,3 aminoacizi),# stabilizată de interacţiuni sterice între inelele Pro şi Hyp

http://www.cdaarthritis.com/images_slides/11_collagenos_a_800.jpg

Unitatea structurală a colagenului Elice triplă Stabilizată de leg. de hidrogen dintre grupele peptidice

din diferite catene Radicalii sunt amplasaţi în exteriorul helixului Diamentrul – 1,4-1,5 nm; lungimea – 300 nm, masa

moleculară – 300 kDa

http://www.pt.ntu.edu.tw/hmchai/Biomechanics/BMmaterial/Collagen.files/Tropocollagen.jpg

Asamblarea unităţilor de tropocolagen în microfibrile

http://www.proto-col.com/blog/wp-content/uploads/2014/07/COLLAGEN-DIAGRAM.jpg

I etapă - asamblarea aminoacizilor,

II etapă – modificările posttranslaţionale ale aminoacizilor

Principalele – hidroxilarea Pro şi Liz;

E – prolilhidroxilaza şi lizilhidroxilaza;

CoE – vit.C, Fe2+;

substanțe-le necesare – O2 şi α-cetoglu-taratul).

III etapă – formarea protropocolage-nului – elice triplă cu secvenţe neîmple-tite la capetele N- şi C-terminaleIV etapă – glicozilarea protropocolagenului (cu radicali galactozil-glucoză, la radicalii Hyp şi Asn)

V etapă – expulzarea din celulă a protropocolagenului (exocitoză)

VI etapă – transportul la fibrila în creştere

VII etapă – transformarea protropocolagenului în tropocolagen (E - Procolagen-C-peptidaza şi Procolagen-N-peptidaza)

VIII etapă - dezaminarea radicalilor Liz şi Hyl cu formarea aldehidelor – alizinei şi hidroxializinei; E - liziloxidaza (Cu2+)

IX etapă – asocierea unităţilor de tropocolagen cu formarea microfibrilelor colagenului, stabilizate de leg. covalente încrucişate dintre aldehidele Liz sau Hyl şi Liz sau His

X etapă – asamblarea fibrilelor şi fibrelor de

colagen

1. fibrilare – tipurile I, II, III, V şi XI;2. asociate cu cele fibrilare – IX, XII, XIV, XVI;3. ce formează reţele – IV, VIII, X;4. ce formează microfibrile – VI;5. „ancorate” – VII;6. ce formează domenii transmembranare – XIII,

XVIII.

Catabolismul colagenului –colagenoliza

E – colagenazele și gelatinazaleSau MMPs 1, 2, 8, 9, 13.

Prod. finale – peptide şi Hyp

Elastina este o proteină foarte rezistentă și cu o durată de existență semnificativă (cca 70 ani)

Constituie cca 90% din fibra elastică, dictând proprietățile ei elastice și mecanice.

Compoziţia – Gli – 30%, Pro – 10%, Hyp – nesemnificativ, Hyl – lipseşte, mulţi – aminoacizi nepolari (Val, Ala)

La bază stă hexapeptida ce conține 2 Val, 2 Gli, Ala și Pro.

Sintetizată din monomeri de tropoelastină datorită expresiei genei elastinei de celulele mușchilor netezi, endoteliului, fibroblaste și condroblaste în formă de protropoelastină

Tropoelastina matură, se fixează intracelular la proteina fixatoare de elastină (EBP) și în forma acestui complex se secretă la suprafața ceulei

Competiția față de resturile galactozil determină disocierea complexului și reîntoarcerea EPB în celulă

Tropoelastina eliminată pe suprafața celulei agregează. În cadul acestui proces domaniile hidrofobe ale tropoelastinei se asociază, moleculele tropoelastinei se concentrează și aliniază, ce permite formarea ulterioară a cross-link-urilor

Formarea cross-linkurilor este facilitată de enzima lizil oxidaza

Cross-linkurilor formează reţele prin legarea covalentă a 2, 3 sau 4 catene în desmozină

Glucozaminoglicanii – 85-95% - unităţi dizaharidice unite în catene polizaharidice ataşate la "cor" -proteină

Ac. hialuronicCondroitin-4- şi condroitin-6-sulfatDermatin-sulfatKeratan-sulfatHeparina şi heparan-sulfat Proteine – 5-15%

Partea proteică –sinteza prin mecanism clasic al translaţiei în ribozomi

Fixarea trizaharidului de legătură – Xil-Gal-Gal la grupa –OH din radicalii Ser şi Tre

Ataşarea la trizaharid a unităţilor repetitive dizaharidice

Sulfatarea în poziţiile caracterisitce fiecărui glucozaminoglican

Enzimele: Proteoglicanaza β-glucuronidaza β-glalactozidaza β-acetil-hexozaminiadaza α-iduronidaza aril-sulfatazele

Ereditare Dobândite1. Mucopolizaharidozele2. Colagenozele:

• Osteogenezis imperfecta• S-l Ehlers-Danlos• S-l Menkes• S-l Marfan

1. Primare:• Lupusul eritematos• Sclerodermia• Osteoartrita• Dermatomiozita• Vasculitele sistemice

2. Secundare altor afecţiuni:• Scorbutul• Diabetul zaharat• Cicatrizarea patologică

Componente organice – 30% Substanţe minerale 90%

Celule – 2% Substanţe organice – 98%

•Hidroxiapatită (95%)•Ca10(PO4)6(OH)2

•Mgneziu•Carbonati•Sodiu•Fluor•Clor

•Osteocite•Osteoblaste•Osteoclaste•Alte tipuri de celule

•Colagen (95%) •Proteine necolagenice•Proteoglicani•Lipide•Acizi organici•Enzime

Osteoblastele1. Celule gigante,

indivizibile, cu nucleu excentric

2. Formarea țesutului osos:

Producerea matricei organice

Mineralizarea osteoidului

Osteocitele1. Menținerea

integrității tisulare a țesutului osos

2. Celule mecano-sensorii

Ostoclastele1. Celule gigante,

polinucleare cu proprietăți de fagocitare

2. Resorbția țesutului osos

Solubilizarea fazei minerale

Hidroliza elementelor organice

Colagenul Cca 95% din matricea organică a osului. reprezentată practic doar de tipul I - 1(I)22. În cantităţi infime sunt detectate tipurile V, XI şi

XII ale colagenului şi formele FACIT (Fibrils Associated Collagens with Interrupted Triple helices), ce sunt asociate cu fibrele de colagen de diametru mare.

Gla-proteinele conţin acidul γ-carboxiglutamic (Gla)

# Osteocalcina (OCal) - 49 aminoacizi, 5700 Da, 3 radicali ai Gla, interacţionează cu hidroxiapatita şi Ca2+, stimulează mineralizarea şi reglează remodelarea osoasă

#Gla-proteina matriceala (Gla-PM) – 15 kDa, 5 radicali ai Gla, interacţionează concomitent cu apatita şi comp. organici ai osului şi inhibă mineralizarea osoasă

#Gas6 (produsul Growth arrest specific gene 6) induce modificări metabolice intracelulare în OCl, ce determină creşterea activităţii resorbtive a celulei

Glicoproteinele

osteonectină sau BM-40 sau SPARC

modulează diviziunea şi migrarea celulară

RGD-proteinele posedă secvenţa standard RGD - Arg-Gli-Asp # Osteopontina – 32 kDa, interacţionează cu integrina αvβ3 asigură fixarea OCl la situsul de resorbţie osoasă şi sigilarea zonei de resorbţie#Sialoproteina osoasă - 70 kDa, 50% - glucide (acid sialic), responsabilă de fixarea celulelor în situsuri specifice ale matricei şi de mineralizare, prezentă în dentină şi cement#Trombospondina 145 kDa, mediază adhezia celulelor osoase şi aplatizarea lor#Fibronectina 25 kDa, contribuie la fixarea OBl în matricea extracelulară

Compusul M Cor-proteina Lanţurile polizah. Rolul

Proteoglic.major ce conţine

condroitin-sulfat

1x106 Da 390 kDa40 mii

Condr.-sulfat

Marchează sediul

mineralizării

Biglican (PG I)

~ 270 kDa38 kDa

45 miiCondr.-sulfat

reglează fibrilogene-za, influen-

ţând forma şi diametrul fibrelor de

colagenDecorin (PG II)

135 kDa38 kDa

45.000Condr.-sulfat

constituie cca 0,1% din compuşii organici ai ţesutului osos.

sunt reprezentate de lipide neutre - acizi grasi liberi, trigliceride, polare – fosfolipide, fosfatidilcolină (lecitină)

şi colesterol (cca 90% - forma liberă).

prezenţi în cantităţi considerabile ac. citric şi lactic; prezenţi în cantităţi mici - acizii aconitic, succinic, fumaric, -

cetoglutaric, etc. formele:

solubilă, accesibilă, activă metabolic, neactivă, fixată în structura cristalelor fazei mineralizate. CITRATUL

a. 8,7-18,7 mg/g masă uscată - cca 90% din organism b. formează compuşi complecşi stabili cu Ca2+, ce asigură

participarea lui la mineralizare:c. contribuie la mobilizarea Ca2+ din ţesutul osos în sânge.

LACTATUL - contribuie la resorbţa osului prin crearea pH-ului acid.

I. Factorii de creştere – IGF-I şi II, EGF, FGF I şi II, PDGF, VEGF, TGF β

II. Eicosanoizii şi citokinele - PGE1, PGE2, PGA1 şi PGF1α; LTB4, LTC4, LTD4, 5-HETE şi 12-HETE; IL-1, IL-4, IL-6, IL 11, TNF α şi , IL-10

III. Integrinele şi moleculele de adezie

Fosfataza acidă tartrat rezistentă este o formă a FAc specifică ţesutului osos (FATR)

Fosfataza alcalină termolabilă (FAl termolabilă) PirofosfatazaProteinazele matriceale – catepsinele, calpainele,

cistatinele, metaloproteinazele matriceale (MMP) Glicozidazele lizozomale -glucuronidaza, -hialuro-

nidaza, -galactozidaza, -glucozidaza, -N-acetil-glucozaminidaza.

Compuşii minerali majori:

• calciul, fosfaţii şi carbonaţii sumar - 95%• Compusul principal – apatita - compoziţia sumară -

{Ca[Ca3(PO4)2]3}2+·2OH1- sau Ca10(PO4)6(OH)2• cristalele de hidroxiapatită au forma de plăci sau baghete cu

grosimea de 8-15Å, lăţimea de 20-40 Å şi lungimea de 200-400 Å

• reţelele cristaline posedă puncte de nesaturare în care se pot fixa prin chemosorbţie ionii de Na, Pb, U, Ra, Sr, etc.

mai sunt prezenţi: carbonatul de calciu, fosfaţii de magneziu şi sărurile organice insolubile ale calciului (lactatul şi citratul de calciu), citratul de sodiu

Microelementele • Fluor• Zinc• Magneziu• Mangan• Cupru• Molibden• Vanadiu• Etc.

Etapele repaos activare resorbţie formarea matricei organice mineralizare Ulterior fazele se repetă

http://www.medicalarttexas.com/wp-content/uploads/2013/08/Cell_bone_remodeling-700x550.jpg

Formarea Resorbţia

↑↑

EstrogeniAndrogeniT3, T4 în cantităţi fiziologiceInsulinaCalcitoninaTGF-β, IGF I şi II, PDGFVitamina D

PTHGlucocotricoiziiT3, T4 în cantităţi mariteVitamina DProstaglandineleInterleukinele (IL-1, IL-6)TNF

↓↓

PTHGlucocorticoizi

EstrogeniAndrogeniCalcitoninaTGF-βInterferone Somatomedine